Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
Tính toán đường ống dẫn khí

Tính toán đường ống dẫn khí

Tải bản đầy đủ - 0trang

Với:

v’khí: Vận tốc khí qua mỗi ống nhánh, v’khí = 15 m/s

Qnhánh: Lưu lượng khí qua ống nhánh, Qnhánh = 0,12 m3/s

Chọn loại ống sắt tráng kẽm hàng Việt – Đức với d = 114 mm và bề dày là

6,55mm.

Kiểm tra vận tốc khí trong ống nhánh



v’khí: nằm trong khoảng cho phép (10 -15 m/s)

Lưu lượng khí qua mỗi ống nhánh trung bình



Đường kính ống nhánh trung bình



Với:

vkhí :Vận tốc khí qua mỗi ống nhánh, vkhí = 9 m/s

Lưu lượng khí qua ống nhánh, = 0,02 m3/s

Chọn loại ống sắt tráng kẽm hàng Việt – Đức với d = 60 mm và bề dày là 2,9mm.

Kiểm tra vận tốc khí trong ống nhánh



vkhí: nằm trong khoảng cho phép (69 m/s)

Tính toán ống dẫn nước thải ra bể và ống dẫn bùn tuần hồn

Đường kính ống ống dẫn nước ra bể Aerotank



Trong đó:





vnuoc: Vận tốc nước thải chảy trong ống , chọn v = 1,2 m/s







: Lưu lượng nước thải , = 950 m3/ngày.đêm



Chọn ống dẫn nước thải là ống PVC với đường kính 114 mm với bề dày 5,56 m



Tính tốn đường ống dẫn bùn tuần hồn

Lưu lượng bùn tuần hoàn Qth = 475 m3/ngày.đêm = 0,0055 m3/s.

Chọn vận tốc bùn trong ống v= 1 m/s



Chọn ống PVC có đường kính là 90 mm.

Bảng 2.5: Thơng số tính tốn bể Aerotank

ST

T



Các thơng số



Ký hiệu



Kích thước



Kích thước bể Aerotank

Dài



L



12m



Rộng



B



5m



Cao



H



4,5 m



2



Thời gian lưu nước



T



6h



3



Thể tích bể



W



270 m3



1



4



Hệ thống phân phối khí: 1ống chính  =168 mm, ống chính phân thành 2

nhánh lớn  =114 mm. 1 nhánh lớn phân thành 2 nhánh trung bình =60 mm

Đường ống dẫn nước ra =114 mm



5



Đường ống dẫn bùn =90 mm



6



Cơng suất máy thổi khí



N



18,5 kW



7



Đĩa phân phối khí



-



72 cái



2.4.6. Bể lắng II

2.4.6.1.



Nhiệm vụ



Sinh khối vi sinh vật trong bùn hoạt tính được tạo nên từ bể Aerotank cùng với

nước thải chảy vào bể lắng. Nhiệm vụ của bể lắng là giữ lại các sinh khối vi sinh vật

đó trong bể dưới dạng cặn lắng.

2.4.6.2.



Tính tốn



Bảng 2.6: Các thông số thiết kế cho bể lắng II

Loại xử lý



Tải trọng bề mặt

(m3/m2.ngày)



Tải trọng bùn (kg/m2.h)



Chiều sâu

tổng cộng (m)



Trung

bình



Trung

bình



Lớn nhất



16,3 ÷ 32,6 40,7÷48,8



3,9 ÷ 5,8



9,7



3,7 ÷ 6,0



Bùn hoạt

tính khuếch

16,3 ÷ 32,6 40,7÷48,8

tán bằng oxy

nguyên chất



4,9 ÷ 6,8



9,7



3,7 ÷ 6,0



Lọc sinh học



16,3 ÷ 24,4 24,4÷48,8



2,9 ÷ 4,9



7,8



3,0 ÷ 4,5



RBC



16,3 ÷ 32,6 24,4÷48,8



3,9 ÷ 5,8



9,7



3,0 ÷ 4,5



Bùn hoạt

tính khuếch

tán bằng

khơng khí



Lớn nhất



Nguồn: Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2014). Xử lý

nước thải đô thị và công nghiệp. NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh.

Chọn tải trọng bề mặt ứng với lưu lượng trung bình ngày là L= 20 m3/m2.ngày

Diện tích mặt thống của bể lắng II



Đường kính bể lắng ly tâm



Chọn kích thước đường kính để xây dựng bể lắng là: D = 8 m

Chọn chiều cao hữu ích của bể lắng là : H = 4 m. Chiều cao bảo vệ hbv = 0,5 m

Chiều cao tổng cộng của bể lắng II

Htc = H + hbv = 4 +0,5 = 4,5 m

Chiều cao phần nước trong: h1 = 1,8 m

Chiều cao phần chóp đáy có độ dốc 3% về tâm

h2 = 0,03 * R = 0,03 * 4 = 0,12 m ( với R = 4 m )

Chiều cao chứa bùn phần hình trụ

h3 = Htc – hbv – h1 – h2 = 4,5 – 0,5 – 1,8 – 0,12 = 2,08 m

Thể tích phần chứa bùn

V = F * h3 = 47,5 * 2,08 = 98,8 m3



Thể tích hữu ích bể lắng ly tâm

V = F * Htc = 47,5 * 4,5 = 213,75 m3

Tính tốn các ống trung tâm

Đường kính ống trung tâm: d= 20%*D = 0,2 * 8 = 1,6 m

Chiều cao ống trung tâm: h = 60%*H = 0,6 * 4 = 2,4 m

Đường kính ống loe: d’ = 1,35*d = 1,3*1,6 = 2,08 m , chọn d’= 2,1 m

Chiều cao ống loe (h’= 0,2  0,5 m) . Chọn h’= 0,3 m.

Đường kính tấm chắn: d’’= 1,3 * d’ = 1,25 * 2,08 = 2,6 m

Thể tích bể :W = F * H = 47,5 * 4 =190 m3

Kiểm tra thời gian lưu nước trong bể lắng



Trong đó:





Q : lưu lương trung bình ngày đêm: Q = 39,58 m3/h







Qth: Lương bùn tuần hoàn về bể Aerotank: Qth = 50% * Q = 19,8 m3/h



Tải trọng máng tràn



Giá trị này nằm trong khoảng cho phép Ls < 500 m3/m.ngày

Nguồn: Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân(2014). Xử lý

nước thải đô thị và công nghiệp. NXB Đại học quốc gia TP Hồ Chí Minh.

Lượng bùn thải

Lượng bùn dư cần thải bỏ mỗi ngày Px (SS) = 101,89 kg/ngày

Giả sử hàm lượng bùn hoạt tính lắng ở đáy bể lắng có hàm lượng chất rắn là 0,8%

và khối lượng riêng là 1,008 kg/l. Vậy lưu lượng bùn cần xử lý:



Máng răng cưa

Đường kính máng răng cưa :Drc = D – (0,2 + 0,1 + 0,003)*2 = 8 –0,303*2 = 7,4 m

Trong đó







D



: Đường kính bể lắng II, D = 8 m







0,2



: Bề rộng máng tràn = 200 mm = 0,2m







0,1



: Bề rộng thành bê tông = 100 mm = 0,1 m







0,003 : Tấm đệm giữa máng răng cưa và máng bê tông = 3 mm



Máng răng cưa được thiết kế có 4 khe/m dài, khe tạo góc 90o

Máng răng cưa được thiết kế 10 khe/m dài, chiều cao của khe hình chữ V là 60 mm,

rộng của mỗi khe là 60 mm và khoảng cách giữa các khe là 40 mm.

Như vậy chu vi của máng là 36 m. Tổng số khe của máng răng cưa là 360 khe.

Chọn chiều cao của máng răng cưa 0,2 m

Lưu lượng nước chảy qua mỗi khe



Vậy máng răng cưa có 360 khe với kích thước mỗi khe: L x H = 60 mm * 52 mm.

Khe dịch chuyển

Chọn kích thước của khe dich chuyển B * H = 10 mm * 150 mm. Dùng 9 khe dịch

chuyển, khe được đặt cách nhau 1m

Tốc độ quay của hệ thống thanh gạt bùn là: 0,75 – 4 vòng/h. Chọn v = 4 vòng/h

Nguồn: Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2014). Xử lý

nước thải đô thị và công nghiệp. NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh.

Ống dẫn nước thải ra

Chọn vận tốc nước thải chảy trong ống v = 1,2m/s

Lưu lượng nước thải : Q = 39,58 m3/h.

Đường kính ống



Chọn ống nhựa PVC có đường kính =114 mm

Ống dẫn bùn

Chọn vận tốc bùn chảy trong ống: v = 0,6 m/s

Lưu lượng bùn: Qb = Qth + Qw = 19,8 + 0,33 = 20,13 m3/h

Trong đó:



Qth: Lưu lượng bùn hoạt tính tuần hồn về bể aerotank 475m 3/ngày =

19,8m3/h

Qw: Lưu lượng bùn dư từ bể Aerotank 7,92 m3/ngày = 0,33 m3/h

Đường kính ống dẫn



Chọn ống nhựa PVC đường kính ống = 90 mm.

Bơm bùn tuần hoàn

Lưu lượng bơm: Qt = 475 m3/ngày.đêm = 0,0055 m3/s.

Cột áp của bơm: H = 5 m

Công suất bơm



Trong đó:





: Hiệu suất chung của bơm từ 0,72-0,93 , chọn = 0,75







: Khối lượng riêng của nước 1000 kg/m3



Chọn bơm bùn lắng: Loại bơm ly tâm trục ngang. Công suất 0,4 kW. Bùn chủ yếu

được tuần hoàn lại bể Aerotank, bùn dư dẫn vào bể nén bùn.

Thiết bị cào bùn bể lắng: loại cần trung tâm. Hoạt động với vận tốc chậm, gom bùn

lắng ở đáy bể về hố gom bùn. Từ đây, bùn được bơm hút đi. Chế độ vận hành 24/24

giờ.

Chất lượng nước sau khi qua bể Aerotank và bể lắng

Hàm lượng chất lơ lửng sau khi qua bể lắng II giảm 80%

S’ = S*(100% - 95%) =192*(100% – 80%) = 38,4 (mg/l)

Hàm lượng BOD giảm sau khi qua bể lắng II 90%

B’= B*(100% - 90%) = 198*(100% - 90%)=19,8 mg/l

Hàm lượng COD sau khi qua bể lắng II giảm 81,5%

C’= C*(100% - 81,5%) = 270*(100% - 81,5%) = 40,5 mg/l

Bảng 2.7: Các thơng số tính tốn bể lắng II

STT



Thơng số



Giá trị



Đơn vị



1



Đường kính bể



8



m



2



Chiều cao bể



4,5



m



3



Đường kính ống trung tâm



1,6



m



4



Chiều cao ống trung tâm



2,4



m



5



Thời gian lưu nước



3,2



h



2.4.7. Bể khử trùng

2.4.7.1.



Nhiệm vụ



Nước thải sau bể lắng chứa vẫn còn chứa một lượng lớn vi sinh gây bệnh. Do đó,

khử trùng là giai đoạn cuối cùng trong giai đoạn xử lý trước khi ra khỏi nguồn tiếp

nhận. Khử trùng nhằm mục đích tiêu diệt các loại vi sinh vật gây bệnh.

2.4.7.2.



Tính tốn



Bảng 2.8:Các thơng số thiết kế bể khử trùng

Thơng số



Đơn vị



Giá trị



Tốc độ dòng chảy



m/phút



2 – 4,5



Thời gian tiếp xúc



phút



15 – 45



bể



2



Số bể tiếp xúc (1 hoạt động, 1 dự trữ )



(Nguồn: Lâm Minh Triết, Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2014). Xử lý

nước thải đô thị và công nghiệp. NXB Đại học quốc gia TP. Hồ Chí Minh)

Thể tích bể tiếp xúc



t : thời gian tiếp xúc. Chọn t = 45 phút

Giả sử chiều sâu hữu ích của bể tiếp xúc h = 2,5 m.

Diện tích của bể



Chọn chiều rộng B = 2,5 m

Chiều dài tổng cộng



Chọn chiều dài bể L = 5,3 m



Diện tích thực của bể là: F’ = 5,3 * 2,5 = 13,25 m

Kích thước xây dưng bể là: L * B * H = 5,3 * 2,5 8 3 m

Để tăng hiệu quả tiếp xúc giữa hóa chất khử trùng và nước thải, giảm chiều dài xây

dựng có thể chia bể làm 6 ngăn chảy zích zắc. Chiều rộng mỗi ngăn là b = 0,8 m.

Chiều dài mỗi ngăn



Chọn chiều dài



của mỗi ngăn là 3 m



Chọn chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5 m

Chiều cao xây dựng bể: H = h + hbv = 2,5m + 0,5 m =3 m

Bảng 2.9: Thông số tính tốn bể khử trùng

STT



Thơng số



Giá trị



Đơn vị



1



Chiều dài bể



L



5,3 m



2



Chiều rộng bể



B



2,5 m



3



Chiều cao bể



H



3m



4



Số ngăn



-



6 ngăn



5



Khoảng cách giữa 2 vách ngăn



-



0,8 m



6



Khoảng cách vách ngăn đến thành bể còn lại



-



0,8 m



7



Thời gian lưu nước



t



45 phút



Tính tốn hệ thống châm hóa chất

Bảng 2.10:Liều lượng Chlorine cho vào khử trùng

Nước Thải



Liều lượng ( mg/l)



Nước thải sinh hoạt đã lắng sơ bộ



5 – 10



Nước thải kết tủa bằng hoá chất



3 – 10



Nước thải sau bể xử lý sinh học



3 – 10



Nước thải sau xử lý bùn hoạt tính



2–8



Nước thải sau lọc cát



1–5



Nguồn: Lâm Minh Triết,Nguyễn Thanh Hùng, Nguyễn Phước Dân (2014). Xử lý

nước thải đô thị và công nghiệp. NXB Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh.

Lượng Clo hoạt tính để khử trùng nước thải tính theo Qmax



Lượng Clo hoạt tính để khử trùng nước thải tính theo QTB



Lượng Clo hoạt tính để khử trùng nước thải tính theo Qmin



Trong đó:





M: Lượng Clo hoạt tính để khử trùng nước thải, kg/h;







a: Liều lượng hoạt tính





Nước thải sau xử lý cơ học, a = 10 g/m3;







Nước thải sau xử lý sinh học hoàn toàn, a = 3 g/m3;







Nước thải sau xử lý sinh học khơng hồn tồn, a = 5 g/m3.

Chọn a = 5 g/m3



Dung tích của thùng hòa tan



Trong đó:





b: Nồng độ Clo hoạt tính trong nước Clo, phụ thuộc vào nhiệt độ.







toC = 20 – 25 oC, b = 0,15 – 0,12%. Chọn b = 0,12%



Lưu lượng hóa chất cần châm vào



Lượng Clo cần dùng cho một tháng

0,2kg/h * 24 h/ngày * 30 ngày/tháng = 144 kg/tháng



2.4.8. Bể chứa và nén bùn

2.4.8.1.



Nhiệm vụ



Bùn thải từ bể lắng có độ ẩm khá cao. Do đó trước khi làm khơ bùn qua máy ép bùn

thì cần cho qua bể nén bùn để giảm bớt độ ẩm và thể tích.

2.4.8.2.



Tính tốn



Lượng bùn cặn xả ra hàng ngày từ bể lắng II: Qdư = 12,6 m3/ngày

Chọn hệ số an toàn khi thiết kế bể nén bùn là 135%.

Lượng bùn dư cần xử lý

Qbùn = Qdư * 1,35 = 12,6 * 1,35 = 17,01 kg/ngày.đêm

Diện tích bề mặt yêu cầu



qo: tải trọng tính tốn lên diện tích mặt thống của bể nén bùn ứng với nồng độ bùn

5000 – 8000 mg/l, qo = 0,3 m3/m2.h

Đường kính của bể nén bùn



Chọn đường kính xây dựng là 3m

Đường kính ống trung tâm

d = 20%*D = 0,2 * 3 = 0,6m

Chiều cao công tác của bể nén bùn

H= q0 * t = 0,3* 9 =2,7m

Với t:thời gian nén bùn khoảng 9 h - 11 h. chọn t = 9 h

Chọn chiều cao vùng nén bùn: hnén = 1,3 m

Chọn chiều cao bảo vệ: hbv = 0,5 m

Chiều cao tổng cộng của bể nén bùn

H = h + hnén+ hbv= 2,7 m + 1,3 m + 0,5 m = 4,5 m

Chiều cao ống trung tâm: h = 40%*(h + hbv) = 0,4 * 3,2 m = 1,28 m

Kích thước bể nén bùn: D * H = 3 m * 4,5 m

Máng thu nước



Vận tốc nước chảy trong máng: 0,6 – 0,7 m/s, chọn v = 0,6 m/s.

Diện tích mặt cắt ướt của máng



(cao x rộng) = (150 mm * 150 mm)/máng

Máng bê tông cốt thép dày 100 mm, có lắp thêm máng răng cưa thép tấm khơng gỉ.

Máng răng cưa

Đường kính máng răng cưa

Drc = D – (0,15 + 0,1 + 0,003) = 3 – 0,303 = 2,747 m

Trong đó:





D



: Đường kính bể nén bùn, D = 3 m







0,15



: Bề rộng máng tràn = 150 mm = 0,15 m







0,1



: Bề rộng thành bê tông = 100 mm = 0,1m







0,003: Tấm đệm giữa máng răng cưa và máng bê tông = 3 mm



Máng răng cưa được thiết kế có 6 khe/m dài, khe tạo góc 90o.

Như vậy tổng số khe dọc theo máng bê tông là:3** 8 = 56 khe

Lưu lượng nước chảy qua mỗi khe



Tải trọng thu nước trên 1m dài thành tràn



Lượng bùn thải ra sau khi nén ép



Trong đó:





Q



: Lượng bùn vào bể nén bùn, Q = 17,01 m3/ngày







P1



: Độ ẩm của bùn ban đầu, P1 = 99(%)







P2



: Độ ẩm của bùn sau khi nén, P2 = 96(%)



Lượng nước ép bùn sinh ra từ bể nén bùn:

Q2 = Q – Q1 = 17,01– 4,3 = 12,71 m3/ngày



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tính toán đường ống dẫn khí

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×